双向可控硅

在本教程中,我们将了解TRIAC的一些基础知识。亚博彩票下载在此过程中,我们将理解TRIAC的结构,符号,工作,特征,应用。

介绍

如我们所知,SCR作为单向设备并且具有反向阻塞特性,可防止反向偏置条件中的电流。但对于许多应用,需要双向控制电流,特别是在交流电路中。为了实现与SCR,两个SCR必须在反并联中连接,以控制输入的正和负半周期。

然而,这种结构可以由称为三条转向带的特殊半导体器件代替以实现双向控制。TRIAC是双向开关装置,可以有效且准确地控制AC功率。这些通常用于电机速度控制器,交流电路,压力控制系统,灯光调光器和其他AC控制设备。

回到顶部

双向可控硅的基础

TRIAC是晶体管家庭的重要成员。它是一种双向装置,可以通过正向和反向偏置条件中的电流,因此它是AC控制装置。三折相当于与一个栅极端子连接的两个回到后退SCR,如图所示。

可控硅是三极管交流开关的缩写。TRI是指由三个端子组成的设备,AC是指它控制交流电源或它可以在交流电的两个方向传导。

1

TRIAC具有三个端子,即主终端1(MT1),主端子2(MT2)和栅极(G),如图所示。如果MT1相对于MT2向前偏置,则电流从MT1流到MT2。类似地,如果MT2相对于MT1向前偏置,则电流从MT2流到MT1。

只要用适当的门脉冲触发门,就可以实现上述两个条件。与可控硅类似,可控硅也可以通过向栅极终端注入适当的电流脉冲来开启。一旦它被打开,它就失去了对其传导的栅极控制。因此,通过主端子将电流降至零,可以关闭轨迹。

回到顶部

双向可控硅的建设

可控硅是一种五层三端半导体器件。在SCR情况下,端子标记为MT1, MT2为阳极和阴极端子。栅极用G表示,类似于可控硅。栅极端子通过金属触点连接到N4和P2区域,并且靠近MT1端子。

终端MT1连接N2和P2区域,MT2连接N3和P1区域。因此,端子MT1和MT2连接到设备的P和N区域,因此这两个端子之间施加电压的极性决定了通过设备层的电流。

建设

通过栅极打开,MT2相对于MT1为正向偏置的Traic制成正。因此,TRAIC以前向阻塞模式操作,直到三端双向可控硅的电压小于前向断路器电压。类似地,对于反向偏置的三端双向可控硅,MT2相对于具有栅极打开的MT1为负。

在可控硅上的电压小于反向导通电压之前,器件以反向阻塞模式工作。磁道可以通过栅极端的正电压或负电压使其导电。

回到顶部

可控硅的工作和操作

可以将负极和正电压的各种组合连接到三端子端子,因为它是双向装置。给出了三次自由次自动带河操作四个不同操作象限或模式的四种可能的电极电位组合。

  1. MT2相对于MT1是正的,门极性相对于MT1是正的。
  2. MT2相对于MT1是正的,门极相对于MT1是负的。
  3. MT2相对于MT1是负极的,具有相对于MT1的栅极极性为负。
  4. MT2相对于MT1是否定的,对于MT1,具有栅极极性正极的MT1。

对于任意可控硅,与其他模式相比,第二象限或模式的闭锁电流更高,而第四模式的栅极触发电流更高。

在大多数应用中,负触发电流电路被使用,这意味着2和3象限被用于双向控制的可靠触发,也当栅极灵敏度是关键的时候。一般采用模态1和模态4时,栅极灵敏度最高。

模式1:MT2是正的,正栅极电流

当栅极端相对于MT1为正时,栅极电流流过P2和N2结。当电流流动时,P2层充满电子,这些电子进一步扩散到结J2(或P2- n1结)的边缘。

由N1层收集的这些电子在N1层上构建了空间电荷。因此,来自P1区域的更多孔被扩散到N1区域中以中和负空间电荷。这些孔到达接合部J2并在P2区域中产生正空间电荷,这导致更多电子从N 2注入P2。

这导致了一个正的再生,最终主电流从MT2流向MT1,通过P1- N1 - P2 - N2区域。

模式

模式2:MT2为正、负栅电流

当MT2为正极,栅端相对于MT1为负时,栅电流流过P2-N4结。该栅极电流正向偏置P2-N4结,用于辅助P1N1P2N4结构。这导致可控硅首先通过P1N1P2N4层。

这进一步提高了P2N2之间的电位朝向MT2的电位。这导致电流从左右建立在P2层中,该P2层向前偏置结P2N2。因此,主要结构P1N1P2N2开始进行。

初导辅助结构P1N1P2N4为先导SCR,后导结构P1N1P2N2为主SCR。因此,先导可控硅的阳极电流充当到主可控硅的栅极电流。在这种模式下,对门极电流的灵敏度较小,因此需要更多的门极电流来转动可控硅。

mode2.

模式3:MT2为负、正栅极电流

在该模式中,MT2相对于MT1使负极负,并且通过在栅极和MT1端子之间施加正电压来导通。开启开启由N2发起,N2充当远程栅极控制,并且结构导致打开三端双向可控硅P2N1P1N3。

外部栅极电流正向偏置P2-N2结。N2层将电子注入P2层,通过P2N1结收集电子。这一结果增加了通过P2N1结的电流。

5

P2层注入的孔洞扩散到N1区域。这在P区形成了一个正的空间电荷。因此,更多的电子从N3扩散到P1来中和空间的正电荷。

因此,这些电子到达结J2,并在N1区域产生一个负的空间电荷,导致从P2注入更多的空穴到N1区域。这个再生过程一直持续到结构P2N1P1N3打开可控硅并传导外部电流。

由于可控硅由远端N2门开启,在这种模式下,器件对正栅电流的敏感性较低。

模式4:MT2为负,负栅电流

在这种模式下,N4作为一个远程门,将电子注入P2区域。外部栅极电流正偏置P2N4结。N4区域的电子被P2N1结收集,增加了P1N1结的电流。

因此,结构P2N1P1N3通过再生作用打开。与模式3的正栅极电流相比,可控硅在这种模式下更敏感。

6

从上述讨论中,得出结论,模式2和3的敏感构造不太敏感,需要更多的栅极电流来触发三端双向可控硅,而更常见的三端双向可控硅的触发模式是1和4,其具有更大的灵敏度。在实践中,选择更敏感的操作模式,使得栅极的极性是与终端MT2的极性匹配。

回到顶部

可控硅的V-I特性

像晶闸管中的两个晶闸管一样的特拉序功能与第1和第3象限中的三次自动转移的VI特性将类似于晶闸管的VI特性。当终端MT2相对于MT1终端是正的时,据说该TRAIC将处于前向阻塞模式。

如果设备上的电压低于断路电压,则小漏电流流过设备。一旦达到设备的破坏电压,则如下图所示,转动转动。

然而,也有可能通过施加门控脉冲在VBO下打开可控硅,这样通过器件的电流应该大于可控硅的闭锁电流。

7.图

同样,当终端MT2相对于MT1为负时,轨迹处于反向阻塞模式。一个小的漏电电流流过该装置,直到它被导通电压或栅极触发法触发。因此,栅极的正或负脉冲在两个方向触发可控硅。

可控硅开始导电时的电源电压取决于栅极电流。如果栅极电流较大,则可控硅接通时的电源电压较小。上面讨论的第一象限采用模态-1触发,第三象限采用模态-3触发。

由于可控硅的内部结构,在不同的工作模式下,锁存电流、栅极触发电流和保持电流的实际值可能略有不同。因此,磁道的额定值大大低于可控硅。

回到顶部

优势

施加在栅极上的正极性和负极性电压都可以触发可控硅。

  • 它可以操作和切换交流波形的两个半周期。
  • 与反并行可控硅配置需要两个稍小尺寸的散热器相比,可控硅需要一个稍大尺寸的散热器。因此可控硅在交流电源应用中节省了空间和成本。
  • 在直流应用中,可控硅需要与一个并联二极管连接以防止反向电压。但是可控硅可以在没有二极管的情况下工作,在任何一个方向上都可能出现安全击穿。

回到顶部

缺点

  • 与可控硅相比,它们的额定值更低。
  • 在选择门控触发电路时需要仔细考虑,因为可控硅可以在正向和反向偏置条件下触发。
  • 与晶闸管相比,这些具有较低的DV / DT等级。
  • 这些具有非常小的开关频率。
  • 三端双向可控硅比晶体管不太可靠。

回到顶部

应用程序

由于AC的双向控制,可控硅被用作交流电源控制器、风扇控制器、加热器控制器、可控硅触发装置、三位置静态开关、调光器等。下面将讨论可控硅作为开关和相位控制的应用。

TRIAC作为高电源开关

由于可控硅采用低栅电压和电流来控制高负载电压和电流,因此在许多开关操作中经常用作开关器件。下图显示了使用可控硅作为ON/OFF交流开关来控制大功率灯。

当开关S处于位置1时,TRIAC处于前向阻塞模式,因此灯保持在关闭状态。如果将开关抛入位置2,则小栅极电流流过栅极端子并因此流动转动。这进一步使灯开启以提供完全输出。

8.崔克是一个开关

使用TRIAC的相控制

像可控硅,相位控制方法变化的平均功率负载也可能与可控硅。通过控制输入交流各半周期的触发角度,控制传递给负载的功率。触发延迟的延迟称为延迟角,可控硅传导的延迟角称为传导角。

下图显示了使用可控硅进行相位控制的方法,以产生对负载的可变功率。二极管D1和D2分别以正半周期和负半周期将电流传递到栅端。

9.相位控制采用可控硅

一旦输入交流电源被送到电路,就可以堵塞状态(前向或反向),条件是施加的电压小于VBO或栅极电流小于最小栅极电流。在输入的正半周期期间,二极管D1正向偏置,因此将正栅电流施加到栅极。

因此,门被触发,可控硅进入导通状态。在输入的负半周,二极管D2是正向偏置,因此栅极电流流过它,因此可控硅接通。

同样,通过施加适当的栅极信号,可以在两个方向上控制传递给负载的交流电源。可控硅的导通角是通过改变上述电路中的电阻R2来控制的。

回到顶部

TRIAC VS SCR.

  • 可控硅是一种双向装置,而可控硅是一种单向装置。
  • 可控硅端子是MT2, MT1和栅极,而可控硅有阳极,阴极和栅极端子。
  • 对于正极和负栅极电流,Traic导电但仅在栅极电流上的方向上导通SCR。
  • TRIAC可以进行四种不同的操作模式,而SCR一种操作模式是可能的。
  • 与可控硅相比,可控硅的额定值更低。
  • 可控硅特性位于第一象限和第三象限,可控硅特性位于第一象限。
  • 与SCR相比,可靠性较少。

回到顶部

一个反应

发表评论

您的电子邮件地址将不会被公布。必填字段被标记